[发明专利]一种基于编织纹理细节增强的织物纹样色彩转移方法

说明书

本发明公开了一种基于编织纹理细节增强的织物纹样色彩转移方法，提出一种从给定自然图片中分析主要色彩的方法，然后在CIELab颜色空间的三个通道上同时对织物纹理的颜色偏移场进行估计，根据颜色偏移场和纹理成分的耦合对织物图片进行颜色转移；最后，根据主要色彩的颜色转移构成确定颜色着色顺序，并对着色后的织物图片进行颜色提取分析验证颜色转移的有效性。本发明方法运算复杂度低，求解方法方便，适合多色编织织物在纱线尺度视图下的颜色转移，不受样品的颜色限制，转移方法更接近实际生产中织物编织纹理颜色的设计方法，织物编织纹理清晰可见；该方法既能分析给定图片的关键色彩又能分析待处理织物的纹理细节成分。

技术领域

本发明涉及织物中纹理图像的色彩转移方法，更确切地说，是涉及一种基于编织纹理细节增强的织物纹样色彩转移方法。

背景技术

时尚设计师将织物面料的色调、纹理和阴影明暗看做是一个整体的组成部分。这些要素与所要表现的织物的色彩风格是相互影响和相辅相成的关系。在织物的设计和生产过程中，设计师需要分析当前的流行趋势和时尚元素，从相关的自然图片素材中提取出关键色彩，将这些色彩创造性地应用到织物面料上。这些关键色彩通常是由一组3到5种的色彩组合进行表示(一般用色彩方块或色彩条表示)，设计师称之为颜色主题。

织物纹样的色彩是织物设计的重要环节，其原因主要包括以下两方面：首先，织物面料的设计需要专业的工艺技能和编织培训，并且编织模式的设计受制造工艺设备和生产条件的限制。与编织模式的设计相比，色彩设计相对自由(如色织物、提花织物和印染织物的设计工艺主要通过色彩设计工艺显现)；另外，织物宏观所呈现的整体风格主要通过颜色构成的关系进行表达，这是由于在织物面料设计中微观纹理结构隐含于宏观色彩构成之中。因此，织物纹样色彩设计是织物设计的重要内容。事实上，与其它产品的色彩设计一样，例如室内设计和广告平面设计，织物设计通常需要对色相、色调进行反复调整以达到理想的整体设计效果。尽管在色彩设计中有一些基本的配色法则可供使用(这些法则普遍被认为是协调的)，但是时尚设计师通常把这样的配色法则作为设计的起点。这是因为，色彩设计是一个反映焦点素材(即创作提出)的再创造过程；素材色调的提取(即颜色主题提取)和应用(即色彩转移)是色彩设计过程中一个反复调整的过程，存在大量的手工编辑并耗费大量的时间。

针对图像着色或颜色转移，一些科研工作者在相关技术上开展了研究。2005年，Chang等人提出一种基于对应颜色类别的颜色增强方法。2006年，Cohen-Or等人提出一种基于色彩调和准则的图像色调增强方法。2010年，Wang等人利用数据样本中纹理类别特征，提出了一种数据驱动的图像色调增强方法。2011年，Rabin等人采用一种基于WASSERSTEIN正则化的总变差模型对两幅图像的色调进行互相转移。2012年，陈小武等人提出一种基于颜色转换和编辑传播的图像季节特征增强方法。基于图像颜色增强或转移的方法的主要问题是受到已知样本中颜色特征分布的限制，容易出现着色偏移带来的着色不准确，而且这类方法在每一次图像着色的过程都需处理大负荷的运算，这使色调调节不能快速地完成。2013年，Han等人使用一种基于亮度信息变化的纺织图案着色方法，该方法主要针对全局图像而非纱线编织纹理尺度上的颜色转移。已报道的方法除了计算复杂和颜色转移时间较长的缺点，还存在以下两个问题：(1)在颜色转移过程中，纹理细节无法避免不同程度的丢失；(2)如何提取自然图像颜色成分并验证颜色转移结果的有效性。

发明内容